JPWO2016157721A1 - 故障検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図2を参照してスイッチSW1〜SW4の故障判定の手順について説明する。
スイッチ制御部50は、スイッチSW1およびSW2をオンにする制御信号を送信する。これにより、スイッチSW1およびSW2がオンになり、組電池20_1の電圧がキャパシタC1に保持される。
スイッチ制御部50は、スイッチSW1およびSW2をオフにする制御信号を送信する。
スイッチ制御部50は、スイッチSW5およびSW6をオンにする制御信号を送信する。
電圧検出部30は、キャパシタC1に保持されている組電池20_1の電圧を検出する。ここで検出した電圧を以下電圧V1と称する。
スイッチ制御部50は、スイッチSW5およびSW6をオフにする制御信号を送信する。
スイッチ制御部50は、スイッチSW3およびSW4をオンにする制御信号を送信する。これにより、スイッチSW3およびSW4がオンになり、組電池20_2の電圧がキャパシタC1に保持される。
スイッチ制御部50は、スイッチSW3およびSW4をオフにする制御信号を送信する。
スイッチ制御部50は、スイッチSW5およびSW6をオンにする制御信号を送信する。
電圧検出部30は、キャパシタC1に保持されている組電池20_2の電圧を検出する。ここで検出した電圧を以下電圧V2と称する。
スイッチ制御部50は、スイッチSW5およびSW6をオフにする制御信号を送信する。
故障判定部40の判定部41は、ステップST4において検出した電圧V1と、ステップST9において検出した電圧V2と、に基づいて、スイッチSW1〜SW4のいずれかが短絡故障しているか否かの判定を行う。判定部41による判定方法の詳細については後述する。
ステップST11においていずれかのスイッチが短絡故障であると判定された場合、フローはステップST13に進み、そうでない場合、フローはステップST1に戻る。
報知部42は、ステップST11において短絡故障していると判定されたスイッチについて報知を行う。報知部42による報知の方法は本発明では限定しないが、例えば表示器や警告音等による報知を行うようにすればよい。ここで短絡故障であると特定されたスイッチがどのスイッチであるかについても報知することにより、例えば修理作業が容易となり、故障検出装置100のメンテナンス性を向上させることができる。
次に、上述したステップST11における判定部41による故障判定の詳細について説明する。当該判定は、上述したステップST4およびST9において検出された電圧V1およびV2の値と、電池電圧計測部10の計測を基に得られた組電池20_1および20_2の総電圧計測値E1およびE2の値とにより行う。総電圧計測値E1は、電池電圧計測部10により計測された、組電池20_1を構成するすべての単電池の電圧の合計値である。同様に、総電圧計測値E2は、電池電圧計測部10により計測された、組電池20_2を構成するすべての単電池の電圧の合計値である。すなわち、故障検出装置100に異常が無ければ、電圧検出値V1の値と総電圧計測値E1の値とは等しく、また、電圧検出値V2の値と総電圧計測値E2の値とは等しくなるはずである。
上述した説明では、短絡故障がないとき、総電圧計測値E1と電圧検出値V1が等しく、また総電圧計測値E2と電圧検出値V2とが等しくなる場合、すなわち、組電池20を構成する単電池に電圧のばらつきや時間経過による変動がない場合について説明した。
本しきい値設定方法1では、本発明のしきい値の設定方法の1つ目について説明する。本しきい値設定方法1によって設定されるしきい値を第1のしきい値と称する。
上述したしきい値設定方法1では、電池電圧計測部10により計測した単電池の電圧の合計値である総電圧計測値E1およびE2に基づいて、しきい値を決定していた。以下では、計測値である総電圧計測値E1およびE2ではなく、所定の固定値に基づいて、より単電池の電圧のばらつきや時間による変動の影響を受けにくいしきい値を設定する方法について説明する。
10 電池電圧計測部
20 組電池
20_1 組電池
20_2 組電池
30 電圧検出部
40 故障判定部
41 判定部
42 報知部
50 スイッチ制御部
Claims (8)
- 所定数直列に接続されて組電池を構成する複数の単電池の各々の電圧値を計測する電池電圧計測部と、
前記複数の単電池を少なくとも2組に分け、それぞれの組の両端に位置する単電池の端子に接続され、それぞれの組を構成する複数の単電池の総電圧を保持可能なキャパシタと、
前記単電池のそれぞれの組の両端に位置する単電池の各端子と前記キャパシタとの間に配設された少なくとも4個の第1のスイッチと、
前記キャパシタに保持された電圧を検出する電圧検出部と、
前記キャパシタの両端子と前記電圧検出部との間に配設された第2のスイッチと、
前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチのオンまたはオフにより前記キャパシタに保持された、前記それぞれの組を構成する単電池の総電圧値を前記電圧検出部から取得し、当該総電圧値と、所定のしきい値と、に基づいて前記第1のスイッチのいずれかが故障しているか否かを判定する故障判定部と、
を有し、
前記所定のしきい値は、前記電池電圧計測部が計測した前記単電池の各々の電圧値を合計して算出した、前記それぞれの組を構成する単電池の総電圧値と、前記第1のスイッチのうちのいずれかのスイッチが故障している場合の前記電圧検出部による電圧検出値と、に基づいて決定された第1のしきい値を含む、
故障検出装置。 - 前記故障判定部は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチのオンまたはオフにより前記キャパシタに保持された、前記それぞれの組を構成する単電池の総電圧値を前記電圧検出部から取得し、当該総電圧値と、前記第1のしきい値と、の大小関係に基づいて、前記第1のスイッチのうち、どのスイッチが故障しているかを特定する、
請求項1に記載の故障検出装置。 - 前記故障判定部は、1組を構成する単電池の総電圧が前記キャパシタに保持されるように前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチがオンまたはオフされたときの前記電圧検出部による電圧検出値を取得する、
請求項1に記載の故障検出装置。 - 前記故障判定部は、前記それぞれの組のうち1組の両端に接続された2個の第1のスイッチがオンされた後にオフされ、その後、前記第2スイッチがオンされた場合の総電圧値を前記電圧検出部から取得し、当該総電圧値と、所定のしきい値と、に基づいて前記2個の第1のスイッチ以外の前記第1のスイッチのいずれかが故障しているか否かを判定する、
請求項1に記載の故障検出装置。 - 前記第1のしきい値は、
一方の前記組を構成する単電池の総電圧計測値と、少なくとも2個の前記第1のスイッチのうちのいずれかが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第2のしきい値と、
前記一方の組を構成する単電池の総電圧計測値と、前記少なくとも2個の前記第1のスイッチのうちのいずれかが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第3のしきい値と、
他方の組を構成する単電池の総電圧計測値と、少なくとも2個の前記第1のスイッチのうちのいずれかが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第4のしきい値と、
前記他方の組を構成する単電池の総電圧計測値と、前記少なくとも2個の前記第1のスイッチのうちのいずれかが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第5のしきい値と、
を含む、
請求項1に記載の故障検出装置。 - 前記第1のしきい値は、
1組を構成する単電池の総電圧計測値と、当該1組以外の他方の組の両端に接続された2個の第1のスイッチのうちの一方の第1のスイッチが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第2のしきい値と、
前記1組を構成する単電池の総電圧計測値と、前記他方の組の両端に接続された2個の第1のスイッチのうちの他方の第1のスイッチが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第3のしきい値と、
前記他方の組を構成する単電池の総電圧計測値と、前記1組の両端に接続された2個の第1のスイッチのうちの一方の第1のスイッチが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第4のしきい値と、
前記他方の組を構成する単電池の総電圧計測値と、前記1組の両端に接続された2個の第1のスイッチのうちの他方の第1のスイッチが故障している場合の電圧検出値と、に基づいて決定される第5のしきい値と、
を含む、
請求項1に記載の故障検出装置。 - 前記所定のしきい値は、一方の組の取り得る最大の電圧値と最小の電圧値に基づいて予め算出された第6のしきい値、および他方の組の取り得る最大の電圧値と最小の電圧値に基づいて予め算出された第7のしきい値を含む、
請求項1に記載の故障検出装置。 - 前記故障判定部が前記第1のスイッチのいずれかが故障していると判定した場合に、当該故障を報知する報知部をさらに有する、
請求項1に記載の故障検出装置。
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